液压缸快速动作回路及工程机械的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液压缸快速动作回路，包括进油油路、回油油路、第一工作油路（1）、第二工作油路（2）、换向阀和液压缸（3），换向阀的进油口和回油口分别与进油油路和回油油路连接，换向阀的第一工作油口通过第一工作油路与液压缸的无杆腔连接，第二工作油口通过第二工作油路与有杆腔连接，第二工作油路上设有第一压力控制通断阀；液压缸快速动作回路还包括差动油路（4），该差动油路（4）连接在无杆腔和有杆腔之间，差动油路上设有第二压力控制通断阀。还公开了一种包括上述液压缸快速动作回路的工程机械。通过上述方案，能够在无杆腔和有杆腔之间形成差动回路，因此能够实现活塞杆的快速伸出。
【专利说明】 液压缸快速动作回路及工程机械
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械领域，具体地，涉及一种液压缸快速动作回路以及具有该液压缸快速动作回路的工程机械。
【背景技术】
[0002]工程机械车辆为保证其在整个工作过程中的稳定性，通常使用支腿来支撑起整车，而支腿一般通过竖直布置的支腿液压缸驱动，为保证支腿液压缸具有足够的输出力，油缸缸径通常较大。
[0003]图1是现有技术的支腿液压缸驱动回路的液压原理图。该支腿液压缸驱动回路包括进油油路、回油油路、第一工作油路1、第二工作油路2、换向阀和液压缸3，所述换向阀的进油口和回油口分别与所述进油油路和回油油路连接，所述换向阀的第一工作油口通过所述第一工作油路I与所述液压缸3的无杆腔连接，所述换向阀的第二工作油口通过所述第二工作油路2与所述液压缸3的有杆腔连接，所述第一工作油路I和第二工作油路2上分别设置有液控单向阀9、10，其中，液控单向阀9的控制油口与第二工作油路2连接，液控单向阀10的控制油口与第一工作油路I连接。
[0004]当压力油从第一工作油路I进入时，压力油经过液控单向阀9进入油缸无杆腔，同时第一工作油路I的压力到达液控单向阀10，使其反向开启，油缸有杆腔的油液经液控单向阀10回油箱，以此实现了油缸的伸出动作。油缸的缩回动作也是同样的原理:压力油从第二工作油路2进入，经过液控单向阀10进入油缸有杆腔，同时第二工作油路2处的压力到达液控单向阀9，使其反向开启，油缸无杆腔的油液经液控单向阀9回油箱。当第一工作油路I和第二工作油路2都无压力油时，液控单向阀9、10都不能反向开启，油缸被锁住，保持在压力油被切断时的位置。
[0005]在现有技术中，由于支腿液压缸的缸径较大，在油泵(未示出)流量有限的情况下，缸径大的油缸速度慢。在对速度有要求的情况下，现有技术只能加大油泵流量。而油泵流量主要由系统的主要工况决定，单独为支腿速度而加大油泵流量会增加成本，不合理。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种液压缸快速动作回路，该液压缸快速动作回路能够实现液压缸活塞杆的快速伸出。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供一种液压缸快速动作回路，包括进油油路、回油油路、第一工作油路、第二工作油路、换向阀和液压缸，所述换向阀的进油口和回油口分别与所述进油油路和回油油路连接，所述换向阀的第一工作油口通过所述第一工作油路与所述液压缸的无杆腔连接，所述换向阀的第二工作油口通过所述第二工作油路与所述液压缸的有杆腔连接，其中，所述第二工作油路上设有能够通过油压控制而打开关闭的第一压力控制通断阀；以及所述液压缸快速动作回路还包括差动油路，该差动油路连接在所述无杆腔和有杆腔之间，所述差动油路上设有能够通过油压控制而打开关闭的第二压力控制通断阀。
[0008]优选地，所述第二压力控制通断阀包括单向阀和差动油路液控单向阀，该单向阀的正向端口连接于所述有杆腔，以允许液压油在油压达到该单向阀的正向导通开启压力时从所述有杆腔流入所述无杆腔，且所述差动油路液控单向阀在所述差动油路上的设置方向与所述单向阀相反，所述差动油路液控单向阀的控制油口与所述第一工作油路连接。
[0009]优选地，所述第二压力控制通断阀包括单向阀和差动油路平衡阀，该单向阀的正向端口连接于所述有杆腔，以允许液压油在油压达到该单向阀的正向导通开启压力时从所述有杆腔流入所述无杆腔，且所述差动油路平衡阀中的单向阀的反向端口连接于所述有杆腔，所述差动油路平衡阀的控制油口与所述第一工作油路连接。
[0010]优选地，所述第一压力控制通断阀为平衡阀，该平衡阀的控制油口连接于所述第一工作油路，且该平衡阀中的单向阀的反向端口连接于所述有杆腔，其中所述差动油路上的所述单向阀的正向导通开启压力以及所述差动油路液控单向阀的液控开启压力均小于所述平衡阀的液控开启压力，且所述第一工作油路在向所述无杆腔进油且油压达到使得所述差动油路上的所述单向阀和所述差动油路液控单向阀均导通时能够驱动所述液压缸的活塞杆空载或携带预定的负载伸出。
[0011]优选地，所述第一压力控制通断阀为锁止用液控单向阀，该锁止用液控单向阀的控制油口连接于所述第一工作油路，且所述锁止用液控单向阀的反向端口连接于所述有杆腔，其中所述单向阀的正向导通开启压力以及所述差动油路液控单向阀的液控开启压力均小于所述锁止用液控单向阀的液控开启压力，且所述第一工作油路在向所述无杆腔进油且油压达到使得所述单向阀和所述差动油路液控单向阀均导通时能够驱动所述液压缸的活塞杆空载或携带预定的负载伸出。
[0012]优选地，所述第一工作油路上设置有防回油用液控单向阀，该防回油用液控单向阀的控制油口与所述第二工作油路连接。
[0013]优选地，所述差动油路的一端连接在所述第一工作油路上，另一端连接在所述第二工作油路的位于所述有杆腔与所述第一压力通断控制阀之间的油路部分上。
[0014]优选地，所述换向阀为三位四通换向阀。
[0015]优选地，所述液压缸为竖直布置的用于驱动工程机械的支腿液压缸。
[0016]本实用新型还提供一种工程机械，该工程机械包括如上所述的液压缸快速动作回路。
[0017]通过上述技术方案，在液压缸活塞杆的伸出过程中，控制第一压力控制通断阀关闭、第二压力控制通断阀开启，使得液压油从第一工作油路进入液压缸的无杆腔，而有杆腔中的油液经差动油路进入无杆腔中，从而在无杆腔和有杆腔之间通过差动油路形成液压油通路，补充无杆腔内的液压油，因此能够实现活塞杆的快速伸出。
[0018]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0020]图1是现有技术的支腿液压缸驱动回路的液压原理图；[0021]图2是根据本实用新型的一种实施方式的液压缸快速动作回路的液压原理图。
[0022]附图标记说明
[0023]I第一工作油路2第二工作油路3 液压缸
[0024]4差动油路 5单向阀6 差动油路液控单向阀
[0025]7平衡阀8防回油用液控单向阀9、10液控单向阀
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0027]本实用新型一方面提供一种液压缸快速动作回路，包括进油油路、回油油路、第一工作油路1、第二工作油路2、换向阀(未示出)和液压缸3，所述换向阀的进油口和回油口分别与所述进油油路和回油油路连接，所述换向阀的第一工作油口通过所述第一工作油路I与所述液压缸3的无杆腔连接，所述换向阀的第二工作油口通过所述第二工作油路2与所述液压缸3的有杆腔连接，其中，所述第二工作油路2上设有能够通过油压控制而打开关闭的第一压力控制通断阀；以及所述液压缸快速动作回路还包括差动油路4，该差动油路4连接在所述无杆腔和有杆腔之间，所述差动油路4上设有能够通过油压控制而打开关闭的第二压力控制通断阀。
[0028]通过上述方案，在液压缸3的活塞杆伸出过程中，控制第一压力控制通断阀关闭、第二压力控制通断阀开启，使得液压油从第一工作油路I进入液压缸的无杆腔，而有杆腔中的油液经差动油路4也进入无杆腔中，从而在无杆腔和有杆腔之间通过差动油路4形成液压油通路，补充无杆腔内的液压油，因此能够实现活塞杆的快速伸出。
`[0029]第二压力控制通断阀可以形成为各种适当的形式，例如，所述第二压力控制通断阀可以包括单向阀5和差动油路液控单向阀6，该单向阀5的正向端口连接于所述有杆腔，以允许液压油在油压达到该单向阀5的正向导通开启压力时从所述有杆腔流入所述无杆腔，且所述差动油路液控单向阀6在所述差动油路4上的设置方向与所述单向阀5相反，所述差动油路液控单向阀6的控制油口与所述第一工作油路I连接。
[0030]在这种实施方式中，在活塞杆伸出过程中，液压油从第一工作油路I进入无杆腔中，同时第一工作油路I处的压力到达差动油路液控单向阀6，使其反向开启，从而使有杆腔中的油液经过差动油路液控单向阀6、单向阀5进入无杆腔中。这里，通过设置单向阀5使得液压油只能从有杆腔流向无杆腔。
[0031]作为第二压力控制通断阀的另一种实施方式，所述第二压力控制通断阀可以包括单向阀5和差动油路平衡阀(未示出)，该单向阀5的正向端口连接于所述有杆腔，以允许液压油在油压达到该单向阀5的正向导通开启压力时从所述有杆腔流入所述无杆腔，且所述差动油路平衡阀中的单向阀的反向端口连接于所述有杆腔，所述差动油路平衡阀的控制油口与所述第一工作油路I连接。
[0032]在这种实施方式中，在活塞杆伸出过程中，液压油从第一工作油路I进入无杆腔中，同时第一工作油路I处的压力到达差动油路平衡阀，使其开启，从而使有杆腔中的油液经过差动油路平衡阀、单向阀5进入无杆腔中。
[0033]第一压力控制通断阀可以形成为各种适当的形式，例如，所述第一压力控制通断阀可以为平衡阀7，该平衡阀7的控制油口连接于所述第一工作油路1，且该平衡阀7中的单向阀的反向端口连接于所述有杆腔，其中所述单向阀5的正向导通开启压力以及所述差动油路液控单向阀6的液控开启压力均小于所述平衡阀7的液控开启压力，且所述第一工作油路I在向所述无杆腔进油且油压达到使得所述单向阀5和所述差动油路液控单向阀6均导通时能够驱动所述液压缸的活塞杆空载或携带预定的负载伸出。
[0034]作为第一压力控制通断阀的另一种实施方式，所述第一压力控制通断阀可以为锁止用液控单向阀(未示出)，该锁止用液控单向阀的控制油口连接于所述第一工作油路1，且所述锁止用液控单向阀的反向端口连接于所述有杆腔，其中所述单向阀5的正向导通开启压力以及所述差动油路液控单向阀6的液控开启压力均小于所述锁止用液控单向阀的液控开启压力，且所述第一工作油路I在向所述无杆腔进油且油压达到使得所述单向阀5和所述差动油路液控单向阀6均导通时能够驱动所述液压缸的活塞杆空载或携带预定的负载伸出。
[0035]综上所述，第一压力控制通断阀可选择地形成为平衡阀或液控单向阀，第二压力控制通断阀同样可选择地形成为包括平衡阀和单向阀的阀组或者形成为包括液控单向阀和单向阀的阀组。
[0036]在本实用新型中，第一压力控制通断阀的液控开启压力的设定值A和第二压力控制通断阀的液控开启压力的设定值B必须满足:在活塞杆空载或携带预定负载伸出时，第一工作油路I处的压力值大于或等于所述设定值B且小于所述设定值A，从而使第一压力控制通断阀关闭，同时使第二压力控制通断阀开启，有杆腔中的油液通过差动油路4流入无杆腔中；当负载超出预定值时，第一工作油路I处的压力值大于或等于所述预定值A，从而使第一压力控制通断阀开启，有杆腔中的油液通过第二工作油路2回到油箱。
[0037]优选地，所述第一工作油路I上设置有防回油用液控单向阀8，该防回油用液控单向阀8的控制油口与所述第二工作油路2连接。当活塞杆缩回时，液压油经过第二工作油路2进入有杆腔，同时第二工作油路2处的压力到达防回油用液控单向阀8，使其反向开启，从而无杆腔中油液经过第一工作油路I回油箱。
[0038]优选地，所述差动油路4的一端连接在所述第一工作油路I上，另一端连接在所述第二工作油路2的位于所述有杆腔与所述第一压力通断控制阀之间的油路部分上。更优选地，所述差动油路4的所述一端连接在所述第一工作油路I的位于所述无杆腔与所述防回油用液控单向阀8之间的油路部分上。
[0039]换向阀可以采用各种形式的换向阀，例如可以采用三位四通换向阀，使得操作控制方便，管路连接简单。
[0040]本实用新型的液压缸快速动作回路适用于各种要求液压缸的活塞杆快速伸出的场合，尤其适用于驱动工作机械的支腿快速伸出，即，优选地，所述液压缸为竖直布置的用于驱动工程机械的支腿液压缸。
[0041]本实用新型另一方面提供一种工程机械，该工程机械包括根据本实用新型的液压缸快速动作回路。
[0042]下面结合图2、以支腿液压缸为例来描述根据本实用新型的优选实施方式的液压缸快速动作回路的工作原理。
[0043]支腿液压缸伸出时，液压油从第一工作油路I进入，经过防回油用液控单向阀8进入支腿液压缸的无杆腔，第一工作油路I上的压力到达差动油路液控单向阀6和平衡阀7，在支腿着地之前，第一工作油路I处的压力较小，只能使差动油路液控单向阀6开启，而不能使平衡阀7开启，因此有杆腔中的油液经过差动油路液控单向阀6、单向阀5流入无杆腔中，从而在有杆腔和无杆腔之间通过差动油路4形成液压油通路，补充无杆腔内的液压油，使得支腿液压缸能够以小流量实现快速动作。
[0044]支腿着地之后，第一工作油路I上的压力逐渐上升到使平衡阀7开启的大小，平衡阀7开启，有杆腔中的液压油经第二工作油路2回油箱。
[0045]支腿液压缸缩回时，液压油从第二工作油路2进入，经过平衡阀7进入有杆腔，同时第二工作油路2上的压力到达防回油用液控单向阀8，使其反向开启，无杆腔中的液压油经防回油用液控单向阀8回油箱。
[0046]当第一工作油路I和第二工作油路2都无液压油时，防回油用液控单向阀8、差动油路液控单向阀6不能反向开启，平衡阀7也不能开启，这样支腿液压缸就被锁住，既不能回缩也不能伸出，而是保持在液压油被切断时的位置。
[0047]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0048]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0049]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种液压缸快速动作回路，包括进油油路、回油油路、第一工作油路（I)、第二工作油路（2)、换向阀和液压缸（3)，所述换向阀的进油口和回油口分别与所述进油油路和回油油路连接，所述换向阀的第一工作油口通过所述第一工作油路（I)与所述液压缸（3)的无杆腔连接，所述换向阀的第二工作油口通过所述第二工作油路（2)与所述液压缸（3)的有杆腔连接，其特征在于， 所述第二工作油路（2)上设有能够通过油压控制而打开关闭的第一压力控制通断阀；以及所述液压缸快速动作回路还包括差动油路（4)，该差动油路（4)连接在所述无杆腔和有杆腔之间，所述差动油路（4)上设有能够通过油压控制而打开关闭的第二压力控制通断阀。
2.根据权利要求1所述的液压缸快速动作回路，其特征在于，所述第二压力控制通断阀包括单向阀（5)和差动油路液控单向阀（6)，该单向阀（5)的正向端口连接于所述有杆腔，以允许液压油在油压达到该单向阀（5)的正向导通开启压力时从所述有杆腔流入所述无杆腔，且所述差动油路液控单向阀（6)在所述差动油路（4)上的设置方向与所述单向阀(5)相反，所述差动油路液控单向阀（6)的控制油口与所述第一工作油路（I)连接。
3.根据权利要求2所述的液压缸快速动作回路，其特征在于，所述第一压力控制通断阀为平衡阀（7)，该平衡阀（7)的控制油口连接于所述第一工作油路（1)，且该平衡阀（7)中的单向阀的反向端口连接于所述有杆腔，其中所述差动油路（4)上的所述单向阀（5)的正向导通开启压力以及所述差动油路液控单向阀（6)的液控开启压力均小于所述平衡阀（7)的液控开启压力，且所述第一工作油路（I)在向所述无杆腔进油且油压达到使得所述差动油路（4)上的所述单向阀（5)和所述差动油路液控单向阀（6)均导通时能够驱动所述液压缸的活塞杆空载或携带预定的负载伸出。
4.根据权利要求2所述的液压缸快速动作回路，其特征在于，所述第一压力控制通断阀为锁止用液控单向阀，该`锁止用液控单向阀的控制油口连接于所述第一工作油路（I )，且所述锁止用液控单向阀的反向端口连接于所述有杆腔，其中所述单向阀（5)的正向导通开启压力以及所述差动油路液控单向阀（6)的液控开启压力均小于所述锁止用液控单向阀的液控开启压力，且所述第一工作油路（I)在向所述无杆腔进油且油压达到使得所述单向阀(5)和所述差动油路液控单向阀（6)均导通时能够驱动所述液压缸的活塞杆空载或携带预定的负载伸出。
5.根据权利要求1所述的液压缸快速动作回路，其特征在于，所述第一工作油路（I)上设置有防回油用液控单向阀（8)，该防回油用液控单向阀（8)的控制油口与所述第二工作油路（2)连接。
6.根据权利要求1所述的液压缸快速动作回路，其特征在于，所述差动油路（4)的一端连接在所述第一工作油路（I)上，另一端连接在所述第二工作油路（2)的位于所述有杆腔与所述第一压力通断控制阀之间的油路部分上。
7.根据权利要求1所述的液压缸快速动作回路，其特征在于，所述换向阀为三位四通换向阀。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的液压缸快速动作回路，其特征在于，所述液压缸为竖直布置的、用于驱动工程机械的支腿的支腿液压缸。
9.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求1至8中任意一项所述的液压缸快 速动作回路。
【文档编号】F15B15/22GK203532390SQ201320685561
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】肖敏 申请人:长沙中联消防机械有限公司, 中联重科股份有限公司